如何用 LS-DYNA 進行電池安全模擬?
模擬挑戰:
- 電池受外力作用時的反應高度複雜,涵蓋結構變形、材料破壞、內部短路等多重機制。
- 傳統建模忽略細節,如電極與電解液交互、隔膜破裂、熱失控等關鍵行為。
- 設計師需要一個可視化、直觀、易操作的平台來提升效率與精度。

解決方案:
- 快速建模:加速圓柱形電池幾何建模流程,減少人工作業時間。
- 高精度材料建模:為正負極、電解液、隔膜、保護結構建立詳細的材料模型,精確反映其力學與熱行為。
- 侵蝕接觸技術:採用 LS-DYNA 的侵蝕接觸算法,有效模擬材料破裂後的接觸行為變化,提升模擬真實性。
- 完整整合流程:整合於 Ansys Workbench,形成一條龍的模擬流程,支援從建模、求解到結果分析的一站式操作。
三點彎曲測試
釘刺測試
效益:
- 符合國際標準:模擬方法符合 SAE J2464 電池安全測試標準,具備高度可信度。
- 單元級安全保障:深入分析電池在極端條件下的行為,有效提升整體電池系統的可靠性與壽命。
- 技術推進再生能源與電動交通:提升鋰電池安全性,加速其在新能源車與儲能領域的應用。
- 友善操作介面:無論新手或資深工程師,都能透過 Workbench 流程快速進行電池模擬分析。
透過整合 LS-DYNA 的高階模擬功能與 Ansys Workbench 的圖形化操作流程,工程師能夠更高效地評估鋰電池在極端條件下的結構反應與安全性。從建模、自動化、材料定義到非線性分析,這套完整且一致的工作流程,不僅大幅提升模擬的準確性與效率,也讓複雜分析變得更直覺、易於上手,有助於深入掌握電池在碰撞、釘刺與變形等情境下的真實行為,進而提升產品設計的可靠性,加速電動交通與再生能源技術的發展與應用。
資料參考:ANSYS 簡報內容
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